成纤维细胞（fibroblast）是结缔组织中最主要的细胞，常附着在胶原纤维上。细胞呈扁平状，多突起。胞核是较大，扁卵圆形，着色浅，核仁明显。胞质显现较丰富、呈弱嗜碱性。电镜下细胞表面有粗短的突起，胞质内富有粗面内质网、游离的多核糖体和发达的高尔基复合体。该细胞具有合成结缔组织中各种纤维和基质等成分的功能。

成纤维细胞功能处于静止状态时，称纤维细胞。纤维细胞体积变小，呈长棱形。胞核小，呈长扁卵圆形，着色深，胞质呈嗜酸性。电镜下，胞质内显现粗面内质网少、高尔基复合体不发达。在创伤等条件下，纤维细胞可转变为成纤维细胞，形成新的细胞外基质成分。此时，原本很少分裂的成纤维细胞（于成人）也可进入增殖状态，参与组织修复。

巨噬细胞（macrophage）是体内广泛存在的一种免疫细胞，具有强大吞噬功能，在机体防御疾病中发挥重要作用。巨噬细胞具有多种形态，且随功能而改变。巨噬细胞功能活跃者常伸出较长的伪足呈现出形态不规则。通常情况下，胞核是较小，卵圆形或肾形，着色深。丰富的胞质多呈嗜酸性，可含有异物颗粒和空泡。电镜下，细胞表面有许多皱褶、微绒毛和少数球形隆起。胞质内含有大量溶酶体、吞噬体、吞饮泡和残余体。细胞膜内侧有较多微丝和微管，参与细胞的运动。

存在于结缔组织内的巨噬细胞又称组织细胞，常沿胶原纤维散在分布。当巨噬细胞周围出现细菌的产物、炎症变性蛋白等抗原物质时，巨噬细胞受到刺激伸出伪足，沿着这些化学物质的浓度梯度朝浓度高的部位定向移动，聚集到产生和释放这些化学物质的部位，巨噬细胞因此而变为游走的活化细胞。巨噬细胞的这种特性称趋化性，而这类化学物质称趋化因子。趋化性是巨噬细胞发挥功能的前提。巨噬细胞还行使多种功能，参与免疫应答。

可分为特异性吞噬和非特异吞噬。特异性吞噬是巨噬细胞通过识别因子（如抗体，见后述）识别和黏附被吞噬物，如细菌、病毒和异体细胞等，进而吞噬。因为巨噬细胞表面有各种识别因子的受体，如抗体受体。识别因子先包裹被吞噬物、巨噬细胞通过其表面受体与识别因子特异性结合，黏附被吞噬物，并启动吞噬过程。非特异性吞噬是巨噬细胞不需要识别因子而直接黏附被吞噬物，如碳粒、粉尘、衰老死亡的自体细胞和某些细菌，进而吞噬。巨噬细胞黏附被吞噬物后，伸出伪足加以包围，然后吞噬物被摄入胞质内，进而形成吞噬体或吞饮泡。吞噬体或吞饮泡与初级溶酶体融合，形成的次级溶酶体，异物被溶酶体酶消化分解后，部分成为残余体。

抗原包括蛋白质、多肽、多糖等生物分子。由这些分子构成的细胞、细胞外基质、细菌、病毒等都具有抗原性。每一个体的免疫系统能够识别自身抗原和外来抗原，主要对后者（如细菌、病毒等）以及表面抗原发生了变异的自身细胞（如肿瘤细胞和病毒感染细胞、也被当作外来抗原对待）发动攻击，因此，一般所说的抗原指外来抗原。当巨噬细胞吞噬了蛋白质性抗原、在溶酶体内进行分解时，能够把其最特征性的分子基团（称抗原决定基，为短肽）予以保留，并作为抗原提呈分子。即巨噬细胞自身的MHC-Ⅱ分子结合，形成抗原肽-MHC分子复合物，运输到细胞表面。当T淋巴接触到细胞抗原肽后，便受到激活，发生免疫应答。因此，巨噬细胞是一种抗原提呈细胞。

巨噬细胞有活跃的分泌功能，能合成和分泌上百种生物活性物质，包括溶菌酶、补体、多种细胞因子，如白细胞介素1等。溶菌酶能分解细菌的细胞壁，以杀灭细菌。补体参与炎症反应、参与对病原微生物的溶解等过程。白细胞介素1能刺激骨髓中白细胞的增殖和释放入血。

细胞较大，圆形或卵圆形。胞核小而圆，染色深，位于中央。胞质内充满粗大的分泌颗粒，颗粒显现嗜碱性，可被甲苯胺蓝染为紫色，颗粒易溶于水，故在切片上难以辨认该细胞。颗粒内成分是肝素、组织胺、嗜酸性粒细胞趋化因子等。肥大细胞常沿小血管广泛分布，在身体与外界接触的部位内较多。

通常情况下，肥大细胞很少进行分泌活动。当肥大细胞受到刺激时，以胞吐方式大量释放颗粒内物质（常称为脱颗粒），与此同时，胞质内还合成白三烯释放。肝素有抗凝血作用。组胺和白三烯可使皮肤的微静脉和毛细血管扩张，通透性增加，血浆蛋白和液体溢出，导致皮肤组织水肿，形成荨麻疹。这些病症称过敏反应，凡可致肥大细胞脱颗粒的物质称过敏源，即引发过敏反应的抗原。嗜酸性粒细胞趋化因子可吸引嗜酸性粒细胞向过敏反应部位迁移，嗜酸性粒细胞具有一定的抗过敏反应作用。

结缔组织中除了上述论述细胞，还保留胚胎时期具有的未分化的间充质细胞。另外，组织内还有血液内的白细胞；如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞，以及B淋巴细胞转化来的浆细胞，参与免疫反应，行使防御功能。